Le développement et le déploiement rapides de vaccins efficaces pour la population mondiale sont des mesures clés pour aider à arrêter la pandémie actuelle de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). La pandémie actuelle a été causée par un virus respiratoire hautement transmissible, à savoir le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
À l’heure actuelle, plusieurs vaccins ont reçu une autorisation d’utilisation d’urgence (EUA) d’organismes de réglementation mondiaux, qui pourraient fournir une protection à l’hôte contre le virus du SRAS-CoV-2 en provoquant des réponses humorales (anticorps) et cellulaires (cellules T).
Sommaire
Algorithmes de prédiction in silico
Diverses études ont utilisé in silico algorithmes de prédiction pour déterminer les épitopes restreints aux classes I et II pour étudier les réponses des lymphocytes T spécifiques au SRAS-CoV-2 et les pools de peptides longs (OLP) qui se chevauchent. Ces peptides ont diverses utilisations. Par exemple, ils aident à suivre les réponses chez les personnes infectées et convalescentes, à développer des vaccins multi-épitopes et à déterminer la gravité de l’infection par le SRAS-CoV-2. À ce jour, les chercheurs ont réussi à identifier environ 1 500 épitopes de classe I prédits pour le virus du SRAS-CoV-2 à l’aide de méthodes de prédiction in silico.
Un épitope immunogène est un peptide qui est présenté par l’auto-MHC. Typiquement, les peptides immunogènes peuvent déclencher une réponse immunitaire. Les chercheurs ont déclaré qu’un épitope immunogène du SRAS-CoV-2 nécessite à la fois des validations empiriques de l’immunogénicité des cellules T et un séquençage direct des peptides présentés par le CMH. Même si bon nombre de ces études ont déterminé la réponse des cellules T de ces épitopes, elles n’ont pas pris en compte leurs propriétés immunogènes. Par conséquent, il existe une lacune dans la recherche, c’est-à-dire qu’aucun rapport n’est disponible concernant la validation empirique des épitopes du SRAS-CoV-2 pour l’immunogénicité.
Une nouvelle étude
Une nouvelle étude a été publiée sur le bioRxiv* serveur de préimpression, qui a utilisé MS pour identifier les épitopes des lymphocytes T de la protéine conservée par le SRAS-CoV-2, c’est-à-dire la protéine glycol membranaire (MGP) et la protéine non structurelle-13 (NSP13). Dans cette étude, les chercheurs ont isolé des peptides des complexes MHC de cellules exprimant le SRAS-CoV-2. Il s’agit du premier rapport sur l’utilisation de la SEP pour déterminer les épitopes des lymphocytes T de la protéine du virus. De plus, la validation empirique de l’immunogénicité par synthèse in vitro de lymphocytes T cytotoxiques (CTL) spécifiques du SRAS-CoV-2 a également été abordée pour la première fois.
Pour cette étude, les auteurs ont utilisé la technologie de leur étude précédente, qui impliquait l’isolement de cellules T rares réactives aux tumeurs du sang périphérique. Les chercheurs de cette étude ont émis l’hypothèse que les épitopes immunogènes du SRAS-CoV-2 peuvent être définis empiriquement en analysant les peptides isolés du CMH. Par la suite, chaque peptide a été analysé pour sa capacité à induire des cellules T contre des cibles exprimant l’antigène du SRAS-CoV-2.
Identification d’épitopes antigéniques par spectrométrie de masse (MS)
La SEP est un outil analytique populaire utilisé pour l’identification d’épitopes antigéniques naturellement exprimés. Il aide à comprendre la complexité de l’expression et du traitement variés des protéines antigéniques dans les cellules infectées. La recherche actuelle a identifié et profilé l’immunopeptidome du SRAS-CoV-2 en étudiant l’immunoaffinité du complexe MHC-peptide antigénique à partir des cellules conçues pour exprimer les gènes du SRAS-CoV-2.
La présente étude a identifié et validé cinq épitopes immunogènes restreints de classe I d’une région hautement conservée de MGP et de la région NSP13 du génome du SRAS-CoV-2. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé des vecteurs recombinants codant pour des allèles spécifiques et ont conçu l’expression de régions hautement conservées des gènes SARS-CoV-2 MGP et NSP13.
Ainsi, ils ont récupéré le CMH et élué les peptides. L’analyse dépendante des données de chromatographie liquide-spectrométrie de masse en tandem (DDA MS/MS) a été utilisée pour analyser ces peptides, qui ont donné plus de 12 000 spectres. Ceux-ci ont été déconvolués et filtrés, et cinq épitopes peptidiques ont été déterminés. Les auteurs ont validé empiriquement les cellules infectées par le SRAS-CoV-2 et la présence de ces peptides (endogènes) en déclenchant des réponses des lymphocytes T contre ces épitopes candidats.
Une étude récente a également signalé des réponses des lymphocytes T induites par le vaccin contre le SRAS-CoV-2, qui avaient été liées à l’élimination du virus et de ses composants de l’hôte. Les scientifiques ont en outre déterminé les CTL spécifiques à MGP65 et NSP13 qui peuvent identifier et éliminer les cellules cibles avec l’antigène SARS-CoV-2.
Importance de l’étude
Dans le scénario actuel, la communauté scientifique s’inquiète de l’efficacité des vaccins disponibles contre les variantes émergentes du SRAS-CoV-2. En effet, tous ces vaccins ont été conçus sur la base de la protéine S du SRAS-CoV-2, et une mutation significative dans ce domaine pourrait conduire à une évasion immunitaire. À ce jour, aucune des mutations n’a été trouvée dans les épitopes des variantes du SRAS-CoV-2.
Par conséquent, le développement de vaccins ciblant ces épitopes pourrait être extrêmement efficace car il fournira une immunoprotection virale à long terme via la synthèse des cellules T. De plus, la stratégie d’identification de l’épitope est polyvalente, c’est-à-dire que la technologie peut identifier les épitopes présents dans n’importe quelle région du gène SARS-CoV2.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
